Tesis Electrónicas UACh - Universidad Austral de Chile

Universidad Austral de Chile
Facultad de Ciencias de la Ingeniería
Escuela de Construcción Civil
“EL CPVC, COMO ALTERNATIVA AL USO DE COBRE
EN CONDUCCIÓN DE AGUA POTABLE
INTRADOMICILIARIA”
Tesis para optar al título de:
Ingeniero Constructor
Profesor Patrocinante:
Sr. Jorge Alvial Pantoja
Ingeniero Constructor
Magíster en Administración de Empresas
MAURICIO ANDRÉS GÓMEZ YAÑEZ
VALDIVIA - CHILE
2009
A Lidia, por tu amor y confianza….
AGRADECIMIENTOS
A mis papas, tíos, hermanos y primos, por su cariño y preocupación.
A Lidia, por haber sido la única persona que a pesar de todo siempre creyó en mí y me
hizo la persona que soy. Te amo.
A mis abuelos, Custo y Chila, que durante mi vida siempre han estado en cada paso
que di y soñaron con verme algún día ser un profesional.
A Marcelita que desde niños siempre cuido de mí y me acompaño en este largo
camino, te quiero mucho y me enorgullece ser tu hermano.
A mi tío Víctor, que en tantos momentos de mi vida me ha tendido la mano y que en
gran medida me inspiro a seguir esta maravillosa profesión. Siempre te estaré agradecido.
A Alejandra, por darme un maravilloso hijo y quererme a pesar de todo lo que nos ha
tocado vivir. Te quiero Mucho.
A mis mejores amigos, Alex Veloso y Víctor Martínez, por haberme entregado su
amistad, cariño y compañía; sin duda este proceso no hubiese sido el mismo si no hubiese
tenido amigos tan buenos como ustedes.
A mis compañeros de Universidad, en especial a Matías, Felipe, Ale, Tito y Toro que
junto a ellos viví inolvidables momentos, penas y alegrías. Siempre los recordaré.
A mi profesor Guía, Sr. Jorge Alvial, quien con su paciencia y siempre buena
disposición, colaboró en gran medida en la realización de esta tesis. Muchas Gracias.
A mis profesores, en especial Don Gustavo Lacrampe, quien me dio la oportunidad de
trabajar como su ayudante durante los últimos años de Universidad, de lo cual obtuve grandes
experiencias y que sirvieron de inspiración, para esta investigación.
Finalmente quisiera agradecer a mis hijos, Valentina y Tomas, quienes han sido la gran
motivación que tuve para estudiar y llegar a ser un profesional. Los amo tanto como se puede
Amar.
INDICE DE CONTENIDOS
INDICE DE TABLAS
INDICE DE FIGURAS
RESUMEN
SUMMARY
INTRODUCCION
OBJETIVOS
HIPOTESIS
CAPITULO I: EL COBRE…………………………………………………...........................1
1. 1. HISTORIA DEL COBRE………………………………………………….........1
1. 2. DEFINICIONES……………………………………………………….…….......3
1. 3. EL COBRE EN LA CONSTRUCCIÓN……………………………….…….....4
1. 4 PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DEL TUBO DE COBRE…….…..5
1. 4. 1. Características del Tubo de Cobre…………………………….……..5
1. 4. 2. Propiedades del Tubo de Cobre…………………………………..…..5
1. 4. 2. 1. Propiedades Físicas…………………………………….…...5
1. 4. 2. 2. Propiedades Mecánicas……………………………….…....6
1. 4. 2. 3. Propiedades Químicas…………………………………..….7
1. 5. NORMAS Y CERTIFICACIONES………………………………………..…...8
1. 6. FORMAS DE SUMINISTRO DEL TUBO DE COBRE…………….….….….9
1. 6. 1. En Rollos………………………………………………….…….……...9
1. 6. 2. En Tiras…………………………………………………………….....10
1. 6. 3. Dimensiones y Pesos……………………………………………..…...10
1. 7. TIPOS Y USOS DE CAÑERIAS DE COBRE EN LAS INSTALACIONES
SANITARIAS………………………………………………………………………...12
1. 8. INSTALACION DE CAÑERIAS DE COBRE…………………….….……..16
1. 8. 1. Principio de la soldadura por capilaridad……………….….……...16
1. 8. 2. Tipos de soldaduras: Blandas y Fuertes…………………..…….…..18
1. 8. 3. Empleo de la Soldadura Blanda y Fuerte……………….……….…19
1. 8. 4. Uniones soldadas por capilaridad para conducción de agua……...20
1. 8. 5. Procedimiento para realizar Soldadura Blanda en instalaciones de
agua potable………………………………………………………......………23
CAPITULO II: EL CPVC……………………………………….………..…………………25
2. 1. HISTORIA DEL CPVC……………………………….………………….……25
2. 2. DEFINICIONES…………………………………….………………….………25
2. 3. EL CPVC EN LA CONSTRUCCION…………….…………………….…….26
2. 4. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS TUBOS DE
CPVC……………………………………………………….………………….……..26
2. 4. 1. Características del tubo de Cpvc………….……………….………..26
2. 4. 2. Propiedades del tubo de Cpvc…………………………….….……...30
2. 4. 2. 1. Propiedades Físicas……………………………..….………30
2 4. 2. 2. Propiedades Mecánicas……………………….,….………..30
2. 4. 2. 3. Propiedades Químicas……………………….….…….…...32
2. 5. NORMAS Y CERTIFICACIONES…………………………….………….….33
2. 6. FORMAS Y SUMINISTRO DE LA TUBERIA DE CPVC…….………..….34
2. 7. INSTALACION DE CAÑERIAS DE CPVC…………………….…….……..36
2. 8. PIEZAS ESPECIALES CPVC………………………………….…….……….43
CAPITULO III: ETAPA DE CÁLCULO PROYECTO HABITACIONAL……....….…48
3. 1. ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PROYECTO…………….…..…...48
3. 2. PLANOS DE LAS VIVIENDA……………..…………………………..……...49
3. 3. MEMORIA DE CÁLCULO CASA TIPO A…………………………..……...53
3. 3. 1. Agua Potable………………………………………………..………...53
3. 3. 2. Alcantarillado……………………………………………….…….….56
3. 3. 2. 1 Calculo unidades de Equivalencias Hidráulicas……...…..56
3. 4. MEMORIA DE CÁLCULO CASA TIPO B MINUSVALIDOS………...…..57
3. 4. 1. Agua Potable……………………………………………………..…...57
3. 4. 2. Alcantarillado……………………………………………….…….….60
3. 4. 2. 1 Calculo unidades de Equivalencias Hidráulicas……...…..60
3. 5. DIMENSIONAMIENTO Y PÉRDIDAS DE CARGA EN LA RED……...…61
3. 6. PRESUPUESTO INSTALACION AGUA POTABLE…………………...…..64
3. 6. 1. Presupuesto para viviendas tipo A y B en Cobre…………….….…64
3. 6. 2. Presupuesto para viviendas tipo A y B en CPVC……………..…....65
3. 6. 3. Análisis de Costos Unitarios……………………………………...….66
3. 6. 3. 1. Costos Unitarios Instalación Red Agua Potable en
Cobre……………………………………………………………………….…66
3. 6. 3. 2. Costos Unitarios Instalación Red Agua Potable en
Cpvc…………………………………………………………………………...69
3. 7. CUADRO COMPARATIVO COBRE V/S CPVC……………………..….….71
CAPITULO IV: CONCLUSIONES………………………………………………………...72
BIBLIOGRAFIA…………………………………………………………………………..…75
INDICE DE TABLAS
Tabla 1. Presiones de Rotura del tubo de cobre……………………………………...……...7
Tabla 2. Pesos y espesores tubos de Cobre…………………………………………..……..11
Tabla 3. Características Cañerías de Cobre Tipo DWV……………………………..……12
Tabla 4. Características Cañerías de Cobre Tipo M……………………………..………..13
Tabla 5. Características Cañerías de Cobre Tipo L……………….………………….…...14
Tabla 6. Características Cañerías de Cobre Tipo K……………….………………..…..…15
Tabla 7. Aleaciones de aportación o “soldadura”………………….…………………..…..21
Tabla 8. Resistencia Química Cpvc……………………………………………………..…..32
Tabla 9. Normas y certificaciones Tubería Cpvc………………………………………......33
Tabla 10. Normas y certificaciones para Fitting Cpvc…………….……………….……...33
Tabla 11. Tubo de CPVC -TS RD–11 (ASTM D–2846)……………………….…….……34
Tabla 12. Diámetros y Espesores de Pared Tubería Cpvc…………………………..…….35
Tabla 13. Diámetros, Espesores nominales y Largos de inserción para Fittings
Cpvc………………………………………………………………………….…………..……35
Tabla 14. Distancia recomendada entre Soportes para Cpvc………….……………….....40
Tabla 15. Cuadro Gastos Instalados vivienda Tipo A.………………...…………………..54
Tabla 16. Cuadro UEH vivienda Tipo A.……………………………...……………………56
Tabla 17. Cuadro Gastos Instalados vivienda Tipo B.…………….……………..………..58
Tabla 18. Cuadro UEH vivienda Tipo B.………………………………………..………....60
Tabla nº 19: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo A, para
Cobre…………………………………………………………………………………..……..61
Tabla nº 20: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo A, para
Cpvc……………………………………………………………………………….…………61
Tabla nº 21: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo A,
para Cobre……………………………………………………………………….………….62
Tabla nº 22: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo A,
para Cpvc……………………………………………………………………………...……...62
Tabla nº 23: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo B
Minusválidos, para Cobre……………………………………………………………..…….62
Tabla nº 24: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo B
Minusválidos, para Cpvc……………………………………………………………..……...63
Tabla nº 25: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo B
Minusválidos, para Cobre………………………………………………………………..….63
Tabla nº 26: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo B
Minusválidos, para Cpvc……………………………………………………………..……...63
Tabla nº 27: Presupuesto para viviendas tipo A y B en Cobre…………………..………..64
Tabla nº 28: Presupuesto para viviendas tipo A y B en Cpvc……………………..………65
Tabla nº 29: Cañería Cobre tipo M ½” x 6 mts…………………………………………….66
Tabla nº 30: Cañería Cobre tipo M ¾” x 6 mts…………………………………………….66
Tabla nº 31: Fittings de Bronce……………………………………………………………..67
Tabla nº 32: Cañería Cobre tipo M ½” x 6 mts……………………………………………67
Tabla nº 33: Cañería Cobre tipo M ¾” x 6 mts……………………………………………67
Tabla nº 34: Fittings de Bronce……………………………………………………………..68
Tabla nº 35: Cañería Cpvc ½” x 6,10 mts…………………………………………………..69
Tabla nº 36: Cañería Cpvc ¾” x 6,10 mts…………………………………………………..69
Tabla nº 37: Fittings Cpvc…………………………………………………………………...69
Tabla nº 38: Cañería Cpvc ½” x 6,10 mts……………………….………………………….70
Tabla nº 39: Cañería Cpvc ¾” x 6,10 mts…………………………………………………..70
Tabla nº 40: Fittings Cpvc…………………………………………………………………...70
Tabla nº 41: Cuadro comparativo Cobre v/s Cpvc………………………………………...71
INDICE DE FIGURAS
Figura 1. Fenómeno de Capilaridad………………………………………..……….......…..17
Figura 2. Pérdida de calor del Cpvc sin aislamiento. …………………….….....................27
Figura 3. Incombustibilidad del Cpvc....................................................................................29
Figura 4. Presiones de Trabajo Cpvc………………………………………….……..……..31
Figura 5. Corte de Cañerías Cpvc…………………………………………………..………37
Figura 6. Limpieza tubería Cpvc…………………………………………….…….……….37
Figura 7. Aplicación Adhesivo Cpvc………………………………………………..………38
Figura 8. Ensamble Cañería – Fitting Cpvc……………………………………….………39
Figura 9. Fijaciones Cpvc…………………………………………………………...……….41
Figura 10. Junta de Dilatación para Cpvc………………………………….……..………..41
Figura 11. Junta de Dilatación para Cpvc………………………………….……..………..42
Figura 12.
Fitting Cpvc.: A) Codo Cpvc. 45º; B) Codo Cpvc. 90º; C) Codo
Transición…………………………………………..………………………………….……..43
Figura 13. Fitting Cpvc.: A) Curva Cpvc. 90º; B) Curva Transposición Cpvc; C) Tee
Cpvc……...……………………………………………………………………………..……..44
Figura 14. Fitting Cpvc.: A) Tee Transición Cpvc.; B) Copla de Cpvc.; C) Copla de
Reparación Cpvc……………………………………………………………………..………45
Figura 15. Fitting Cpvc.: A) Copla de Transición Cpvc.; B) Conector Cpvc.; C) Buje de
Reducción Cpvc………………………………………………………………………...…….46
Figura 16.
Fitting Cpvc.: A) Unión americana Cpvc.; B) Junta de Expansión
Cpvc………………………………………………………………………………..………….47
Figura 17. Planta Vivienda Pareada Tipo A……………….………………………..……..49
Figura 18. Vista Isométrica Agua Fría Vivienda Pareada Tipo A………………..……...50
Figura 19. Vista Isométrica Agua Caliente Vivienda Pareada Tipo A………….……….50
Figura 20. Planta Vivienda Minusvalidos Tipo B…………………………………..……..51
Figura 21. Vista Isométrica Agua Fría Vivienda Minusvalidos Tipo B………...………..52
Figura 22. Vista Isométrica Agua Caliente Vivienda Minusvalidos Tipo B…………..…52
RESUMEN
En Chile el método mas usado en instalaciones de agua potable, es la cañería de Cobre,
sin embargo, en los últimos años ha ingresado a nuestro mercado un sistema alternativo
denominado Cloruro de Polivinilo Clorado o mas conocido como Cpvc.
Mediante esta investigación se presentan las principales características técnicas y
económicas de ambos sistemas, con la finalidad de entregar herramientas claras y
comparativas, para tomar la mejor decisión al momento de realizar un proyecto de instalación
de agua potable.
Ambos sistemas se proyectaron en un modelo habitacional ubicado en la comuna de
Coyhaique.
A través de esta investigación, se buscará determinar, de acuerdo a las características
que ambos sistemas poseen, cuál es la alternativa mas recomendable, en cuanto a rendimientos
y costos se refiere, al analizar proyectos similares al utilizado como referencia en este estudio.
ABSTRACT
In Chile the most used method in drinking water installations, is the pipe
copper, however,
called
in
Chlorinated
recent
Polyvinyl
years
our market has entered an alternative system
Chloride
Through this research are the main
or
better
technical
known
as
Cpvc.
and economic characteristics
of both systems, in order to deliver
clear and comparative tools to make the
best
a
decision
at
the
time
of
project
to
install
drinking
water.
Both systems were designed in a model housing located in Coyhaique.
Through this investigation, it was determined that although both systems have
important characteristics, the CPVC is the cheapest alternative in material costs and in labor
income.
INTRODUCCION
En el mercado chileno existe una amplia gama de cañerías para el transporte y
distribución del agua potable fría y caliente. Las alternativas se diferencian principalmente por
sus características técnicas y valor comercial, entre otras variables. Las tuberías metálicas y
plásticas, en múltiples combinaciones, se encuentran entre las más utilizadas en las
instalaciones sanitarias del país.
El presente estudio realiza una comparación entre dos sistemas de conducción de agua
potable intradomiciliaria; las cañerías de Cobre y las cañerías de Cpvc (Cloruro de Polivinilo
Clorado).
El Cobre es un cuerpo simple, brillante, de color rojizo, notable por su conjunto de
propiedades que lo hacen útil y conveniente para una diversidad de usos, dentro de éstos se
encuentra la fabricación de cañerías para agua potable. Algunas
características técnicas
destacables que posee son su durabilidad, efecto bactericida, fungicida y alguicida, no es
combustible y se recicla. Además, cuenta con gran rendimiento, siendo un producto confiable,
estable y eficiente. No requiere protección contra incendio, no conduce el fuego ni libera gases
tóxicos.
Por su parte el Cpvc aparece en el mercado como una alternativa innovadora y
eficiente en instalaciones sanitarias. Las tuberías de Cpvc están hechas de un termoplástico
especial, conocido químicamente como “Policloruro de Vinilo Clorado”, para distribución de
fluidos a presión, conducción de agua caliente y fría. Dentro de las características de este
sistema encontramos; durabilidad, no se corroen como las cañerías metálicas, son inmunes al
ataque galvanico, posee baja conductividad térmica, no producen resonancia, son resistentes al
ataque del fuego y son de muy fácil instalación.
Dentro de esta investigación se entrega información determinante al momento de elegir
entre estos dos sistemas de transporte de agua potable, presentando características,
propiedades y estudios de costos a través del cálculo de materiales y rendimientos de
instalación.
Para esto analizaremos un proyecto habitacional, que nos permite suponer la
instalación de la red de agua potable intradomiciliaria usando como materiales tanto el cobre
como el cpvc.
Este proyecto se encuentra emplazado en la prolongación de la calle Alfonso Serrano y
circunvalación Oriente poniente de la ciudad de Coyhaique, y consiste en un conjunto
habitacional compuesto por viviendas sociales correspondientes a 144 viviendas tipo A en dos
pisos y 8 viviendas tipo B de un piso.
OBJETIVOS
Objetivo general
Señalar al CPVC (Policloruro de Vinilo Clorado) como un producto eficaz al
momento de buscar alternativas al cobre como conductor de agua caliente.
Objetivo especifico
Descripción y análisis de los productos, sus características y especificaciones
técnicas. con la finalidad de entregar herramientas claras y comparativas, para
tomar la mejor decisión al momento de realizar un proyecto de instalación de
agua potable.
Realizar un análisis de estos productos en paralelo en un proyecto que
contemple la instalación de un sistema de agua potable; con el fin de demostrar
cuál es la alternativa más recomendable, en cuanto a rendimientos y costos se
refiere.
HIPOTESIS
El CPVC (Policloruro de Vinilo Clorado) resulta ser un producto eficaz y económico al
momento de buscar alternativas al
uso del cobre como conductor de agua caliente en
instalaciones de agua potable intradomiciliaria.
1
CAPITULO I: EL COBRE
1. 1. HISTORIA DEL COBRE
Aunque se supone que el descubrimiento accidental del cobre nativo en Europa y Asia
aconteció en el lapso comprendido entre los años 12000 y 8000 años A.C., dependiendo de la
zona geográfica y los grupos humanos que la habitaron; el conocimiento y el empleo del
cobre se atribuyen a los Sumerios, de quienes se conservan objetos ornamentales de más de
6500
años
de
antigüedad
elaborados
a
partir
de
cobre
nativo.1
El cobre fue utilizado en estado puro o ligado inicialmente al plomo y después al
estaño en una aleación conocida como bronce, en la fabricación de armas, monedas y
utensilios domésticos.
Este uso fue de tal importancia que esta época recibe el nombre de Edad de Cobre y
Bronce en la historia de la humanidad. Tutmosis III.
Hacia el 3000 AC, los egipcios ya utilizaban el cobre en una variedad muy amplia de
objetos
creados
para
satisfacer
las
necesidades
de
la
vida
cotidiana.
Se ha podido comprobar que en el año 2,700 AC, los tubos de cobre ya eran usados en
Egipto para transportar agua, para beber y efluentes sanitarios.
Como enclave geográfico, a medio camino de la ruta comercial entre Egipto y Grecia,
la isla de Chipre constituyó un lugar de paso por la que transitaban numerosos objetos de
cobre egipcio destinados a embellecer los hogares helénicos.
1
http://www.procobreperu.org/historia.htm
2
Al conocer este noble y bello material, los chipriotas comenzaron a explotar sus
propias minas y resultaron ser tan ricas, que la isla daría nombre al metal que nos ocupa,
cyprum:cobre.
En la época del Imperio Romano se utilizaron tubos de cobre para el transporte de
agua. Una prueba de ello son las tuberías encontradas en las excavaciones llevadas a cabo en
Pompeya, en donde se encontraron tuberías en excelente estado de conservación.
Sin embargo, las piezas de cobre y bronce que desde épocas remotas gozaron del más
alto grado de excelencia fueron originadas por la cultura china que, además de dar a los
objetos de cobre y bronce un propósito utilitario (en primera instancia) y ceremonial (más
tarde) logró su máximo desarrollo tecnológico.
Según la historia avanza, el hombre domina cada vez más el mundo que lo rodea.
En cuanto al cobre, característica de nuestra era (DC) es el pleno desarrollo
de
la
técnica
para
en
su
estado
mineral,
la
extracción
no
de
dependiendo
metales
a
partir
del
elemento
nunca
más
del
metal
nativo.1
El extraordinario avance tecnológico de las últimas décadas implica un uso mucho más
intensivo del cobre en nuestras vidas. Así, la historia de este metal y su influencia en la
civilización aún no termina de escribirse.
En el futuro el cobre aparece como un elemento esencial. Su uso está vinculado al
desarrollo de las tecnologías de la información y la comunicación, o al consumo más eficiente
de energía que es fundamental para el cuidado del ambiente de este planeta.
3
1. 2. DEFINICIONES
"El Cobre es un cuerpo simple, brillante, de color rojizo, notable por su conjunto de
propiedades que lo hacen útil y conveniente para una diversidad de usos" 2
La forma de presentación más común del cobre en estado puro es como un metal
rojizo. Pero también tiene otras facetas: participa en unas 450 aleaciones. Y, por cierto,
aparece como componente de la naturaleza: el cobre es indispensable para la vida animal y
vegetal en la Tierra.
En la tabla periódica de los elementos el cobre tiene su propio símbolo: 'Cu'. Su
número atómico es 29, su masa atómica es 63,546, su punto de fusión es de 1.083 grados
centígrados, su punto de ebullición es de 2.567 grados centígrados, y es definido como un
metal de transición, no ferroso. 2
2
http://www.codelco.com/cu_zonacobre/pasado.asp
4
1. 3. EL COBRE EN LA CONSTRUCCIÓN
Según los datos entregados por Casanova VA (2005), existen una serie de usos y
aplicaciones para el cobre en la construcción; entre los que podemos mencionar:
• Manejo de agua potable
* Alimentación
* Protección contra incendios
* Riego por aspersión
* Red de distribución
• Manejo de gas
* Alimentación
* Red de distribución
• Refrigeración y aire acondicionado
* Equipo de refrigeración
* Equipo de enfriamiento
* Sistemas de calefacción central
• Desagües o drenajes
* Redes colectoras
En el área de la construcción, particularmente en las instalaciones sanitarias, uno de los
elementos mas utilizados es el tubo o cañería de cobre.
5
1. 4 PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DEL TUBO DE COBRE
1. 4. 1. Características del Tubo de Cobre
Los tubos de cobre son utilizados en diversos tipos de aplicaciones del área de la
construcción, muy especialmente, en lo referente a instalaciones sanitarias.
Las razones de este empleo se deben a las propiedades que presenta el tubo de cobre.
Según el Centro Chileno de Promoción del Cobre, las principales características que
posee el cobre serian:
Presenta gran maleabilidad al trabajarlo.
Tiene alta resistencia a la corrosión.
Experimenta baja perdida de carga en la superficie lisa de sus paredes internas.
Posee considerable resistencia a presiones interiores
Fabricada sin costura.
Propiedades bactericidas.
1. 4. 2. Propiedades del Tubo de Cobre.
1. 4. 2. 1. Propiedades Físicas:
Color salmón (oscurecimiento con la exposición prolongada al aire, es decir,
oxidación).
Densidad 8.93 Kg/dm3
Punto de Fusión 1083 °C
Punto de Ebullición 2310 °C
6
Coeficiente de Dilatación Lineal 0.0000168 °C-1
Excelente conductividad térmica.
Excelente conductividad eléctrica.
Excelente elasticidad a altas y bajas temperaturas.
1. 4. 2. 2. Propiedades Mecánicas:
En cuanto a las propiedades mecánicas, éstas varían con la temperatura: a altas
temperaturas los metales se comportan de una manera plástica (se deforman muy fácilmente);
a temperaturas ambiente tienen propiedades plásticas y elásticas, y a bajas temperaturas tienen
sólo propiedades elásticas (el metal es muy duro, pero también muy frágil).
Las propiedades permanecen satisfactoriamente hasta los 200°C, como máximo; por
encima de esta temperatura las características mecánicas disminuyen rápidamente y el metal
sufre un aumento del tamaño de grano muy perjudicial para su comportamiento en servicio, es
por esto que para servicios con temperaturas superiores a los 200°C es conveniente recurrir a
las aleaciones, especialmente a la de cobre - plata. 5
Módulo Elástico 110,000 N/mm2
Módulo de Rigidez 41,000 N/mm2
Resistencia a la Tracción de 23 a 26 Kg/mm2 a 20 °C
Alargamiento de 26 % a 37 %
Resistencia a la cizalladura de 16 Kg/mm2 a 20 °C.
Presiones de Rotura del tubo de cobre:
5
http://www.contactopyme.gob.mx/guiasempresariales/guias.asp?s=14&guia=109&giro=8&ins=307
7
Tabla 1. Presiones de Rotura del tubo de cobre.
PRESION DE ROTURA
DIMENSIONES EN mm.
kgf/cm²
Ø
Ø
EXTERNO
INTERNO
ESPESOR
DURO
RECOCIDO
3/8 K
12.7
10.22
1.24
541
309
3/8 L
12.7
10.92
0.89
363
208
3/8 M
12.7
11.42
0.64
250
143
½K
15.88
13.40
1.24
412
236
½L
15.88
13.84
1.02
328
188
½M
15.88
17.76
0.71
219
125
¾K
22.23
18.93
1.65
389
222
¾L
22.23
19.95
1.14
254
145
¾M
22.23
20.61
0.81
175
100
1K
28.58
25.28
1.65
291
166
1L
28.58
26.04
1.27
217
124
1M
28.58
26.80
0.89
148
85
DESIGNACION
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
1. 4. 2. 3. Propiedades Químicas:
El cobre no reacciona químicamente y resiste perfectamente a la corrosión con diversos
compuestos agresivos, tales como: acetona, agua de mar, agua potable, aguas sucias, alcohol,
alúmina, hidróxido de aluminio, alquitrán, amoniaco, asfalto, azúcar, cloruro de azufre (seco),
barnices, café, cal viva, bencina, benzol, bórax, cerveza, ácido cítrico, cloro (seco), butano,
éter, formaldehído, ácido fórmico, freón, gelatina, glicerina, gas natural, hidrocarburos puros,
hidrógeno, aceite de maíz, nafta, oxígeno, keroseno, leche, parafina, solución de jabón,
propano, aceite de ricino, tolueno y otros. 5
8
1. 5. NORMAS Y CERTIFICACIONES
Las tuberías y fittings de Cobre se rigen por las siguientes normas y certificaciones de
calidad:
NCh 259 of. 72: Cobre: Terminología, especificaciones generales y métodos de
ensayo.
NCh 951/1 of. 2008: Tuberías de cobre para agua potable – Requisitos.
NCh 396/1 a 37 of. 80: Accesorios de unión para tubos de cobre - Parte 1 a parte 37
ANSI B 16.15 Conexiones roscadas de Bronce
ANSI B 16.18 Conexiones de Drenaje
ANSI B 16.26 Rebordes de la tubería de Cobre
DIN 28.56 Conexiones para cañerías de Cobre
9
1. 6. FORMAS DE SUMINISTRO DEL TUBO DE COBRE
Los tubos de cobre empleados en las instalaciones de la edificación se encuentran de dos
formas:
•
En rollos, y
•
En tiras rectas.
1. 6. 1. En Rollos.
Los rollos se entregan, en general, en estado recocido. En el estado recocido o
ligeramente duro, el tubo de cobre en rollo es fácilmente curvable, siempre que no se le
exponga a curvas pronunciadas. Esto se puede realizar sin necesidad de herramientas de
curvado. 4
Los tubos en rollos se usan especialmente en instalaciones de:
4
•
Tuberías de gran longitud.
•
Tuberías empotradas.
•
Derivaciones enterradas.
•
Calefacción por radiación.
•
Recorridos sinuosos (torcidos).
Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
10
Los tubos en rollos se encuentran en el comercio en los tipos “K” y “L”.
La medida de su diámetro varía:
En milímetros: desde 6 a 22 mm.
En pulgadas:
1/4"; 3/8"; 1/2"; 3/4".
1. 6. 2. En Tiras.
Los tubos de cobre, en tiras, se suministran sin recocer. Esto le permite a los tubos
adquirir:
•
Buena rigidez.
•
Excelente resistencia al impacto, y
•
Perfecta estética a su instalación.
La sección de los tubos, en tiras rectas, es perfectamente circular. Por ello, su
acoplamiento a los fittings se puede realizar sin el calibrado previo a los extremos. 4
1. 6. 3. Dimensiones y Pesos.
Las dimensiones y los pesos de los tubos de cobre están adscritas a las normas
internacionales que las rigen y a normas nacionales equivalentes.
Estas normas establecen las dimensiones que deben tener los distintos tipos de tubos,
en cuanto a diámetro nominal y efectivo, espesor de pared, presión máxima permitida, peso,
etc., considerando si estos son suministrados en tiras rectas o rollos.
11
Según el tipo de tubo de cobre, a iguales diámetros tienen distintos pesos y espesores
de pared, por metro lineal.
Tabla 2. Pesos y espesores tubos de Cobre.
TIPOS
DE DIAMETRO
ESPESOR DE PARED PESO (Kg/m) METRO
CAÑERIA
NOMINAL
(mm)
LINEAL
K
1 1/4"
1.65
1.54
L
1 1/4"
1.40
1.31
M
1 1/4"
1.07
1.31
DWV
1 1/4"
1.02
0.968
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
12
1. 7. TIPOS Y USOS DE CAÑERIAS DE COBRE EN LAS INSTALACIONES
SANITARIAS
En las instalaciones de edificación se utilizan diferentes tipos de tubos o cañerías de
cobre, dependiendo en algún grado, del trabajo al que se les someta.
En el comercio existen 4 tipos de tubos de Cobre: tipo “K”, tipo “L”, tipo “M” y tipo
“DWV” 4.
Sus medidas comerciales son:
Cañerías de Cobre tipo “DWV”.
Se usan en sistemas de drenajes, desagües y ventilación.
Tabla 3. Características Cañerías de Cobre Tipo DWV.
DIAMETRO DIAMETRO
ESPESOR
DE
PRESION
MAX.
LARGOS
NOMINAL
EXT.
EN
EFECTIVO EN PARED
PERMITIDA
Pulg.
pulg.
mm.
mm.
Kg/cm² Lbs/pulg² Kg/m
mts.
1 ¼"
1 3/8"
34.93
1.02
25
355
0.968
5 - 5 1/2 y 6
1 ½"
1 5/8"
41.28
1.07
22
313
1.21
5 - 5 1/2 y 6
2"
2 1/8"
53.98
1.07
17
242
1.59
5 - 5 1/2 y 6
3"
3 1/8"
79.38
1.14
12
171
2.51
5 - 5 1/2 y 6
PESO
DESPACHO
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
STD
13
Cañerías de Cobre Tipo “M”
Se empelan en labores de gasfitería en general. Además en líneas interiores de
calefacción y presión donde el diseño de ingeniería lo determine.
Tabla 4. Características Cañerías de Cobre Tipo M.
DIAMETRO DIAMETRO
ESPESOR
NOMINAL
EXT.
DE
PRESION
MAX.
LARGOS
EN
EFECTIVO EN
PARED
PERMITIDA
Pulg.
pulg.
mm.
mm.
Kg/cm²
Lbs/pulg² Kg/m
m.
3/8"
1/2"
12.70
0.64
44
626
0.216
5 – 5 1/2 y 6
1/2"
5/8"
15.88
0.71
39
555
0.304
5 – 5 1/2 y 6
3/4"
7/8"
22.23
0.81
31
441
0.485
5 – 5 1/2 y 6
1"
1 1/8"
28.58
0.89
27
384
0.692
5 – 5 1/2 y 6
1 1/4"
1 3/8"
34.93
1.07
26
370
1.01
5 – 5 1/2 y 6
1 1/2"
1 5/8"
41.28
1.24
26
370
1.40
5 – 5 1/2 y 6
2"
2 1/8"
53.98
1.47
23
327
2.16
5 – 5 1/2 y 6
2 1/2"
2 5/8"
66.68
1.65
21
299
3.02
5 – 5 1/2 y 6
3"
3 1/8"
79.38
1.83
20
284
3.97
5 – 5 1/2 y 6
4"
4 1/8"
104.78 2.41
20
284
6.90
5 – 5 1/2 y 6
5"
5 1/8"
130.18 2.77
18
256
9.91
5 – 5 1/2 y 6
PESO
STD
DESPACHO
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
Cañerías de Cobre Tipo “L”
Se utilizan en el campo de la gasfitería en general, preferentemente en instalaciones
sanitarias para agua potable, gas en baja presión, vapor, lubricantes y diversas aplicaciones
industriales a la intemperie, empotradas o enterradas.
14
Se autoriza la cañería de cobre Tipo L en la conducción de gas de media presión,
siempre que esta presión de trabajo no supere los 1.4 kg/cm² (aproximadamente 20 PSI).
Tabla 5. Características Cañerías de Cobre Tipo L.
ESPESOR
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO EXT. DE
PRESION
MAX.
LARGOS
EN
EFECTIVO EN
PARED
PERMITIDA
pulg.
pulg.
mm.
mm.
Kg/cm² Lbs/pulg² Kg/m
m.
¼"
3/8"
9.53
0.76
72
1023
0.187
5 - 5 1/2 y 6
3/8"
1/2"
12.70
0.89
63
891
0.295
5 - 5 1/2 y 6
½"
5/8"
15.88
1.02
57
813
0.424
5 - 5 1/2 y 6
¾"
7/8"
22.23
1.14
45
642
0.673
5 - 5 1/2 y 6
1"
1 1/8"
28.58
1.27
39
553
0.971
5 - 5 1/2 y 6
1 1/4"
1 3/8"
34.93
1.40
35
497
1.31
5 - 5 1/2 y 6
1 1/2"
1 5/8"
41.28
1.52
32
455
1.69
5 - 5 1/2 y 6
2"
2 1/8"
53.98
1.78
29
407
2.60
5 - 5 1/2 y 6
2 1/2"
2 5/8"
66.68
2.03
26
375
3.69
5 - 5 1/2 y 6
3"
3 1/8"
79.38
2.29
25
354
4.94
5 - 5 1/2 y 6
4"
4 1/8"
104.78
2.79
23
327
7.96
5 - 5 1/2 y 6
5"
5 1/8"
130.18
3.17
21
298
11.27
5 - 5 1/2 y 6
PESO
STD
DESPACHO
EN ROLLOS ( Temple Blando)
¼"
3/8"
9.53
0.76
72
1023
0.187
9 y 18
3/8"
1/2"
12.70
0.89
63
891
0.295
9 y 18
½"
5/8"
15.88
1.02
57
813
0.424
9 y 18
¾"
7/8"
22.23
1.14
45
642
0.673
9 y 18
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
15
Cañería de Cobre Tipo “K”
Estas cañerías son recomendadas bajo severas condiciones de servicio.
Son aptas para el transporte de vapor, oxigeno, lubricantes, calefacción, gas con
presión de trabajo superior a 1,4 kg/cm² en instalaciones industriales y plomería en general.
Tabla 6. Características Cañerías de Cobre Tipo K.
ESPESOR
DIAMETRO
NOMINAL
DIAMETRO EXT. DE
PRESION
MAX.
LARGOS
EN
EFECTIVO EN
PARED
PERMITIDA
PESO
DESPACHO
pulg.
pulg.
mm.
mm.
Kg/cm²
Lbs/pulg²
Kg/m
m.
¼"
3/8"
9.53
0.89
85
1210
0.216
5 - 5 1/2 y 6
3/8"
1/2"
12.70
1.24
89
1266
0.397
5 - 5 1/2 y 6
½"
5/8"
15.88
1.24
70
995
0.508
5 - 5 1/2 y 6
¾"
7/8"
22.23
1.65
66
938
0.950
5 - 5 1/2 y 6
1"
1 1/8"
28.58
1.65
51
725
1.25
5 - 5 1/2 y 6
1 1/4"
1 3/8"
34.93
1.65
41
583
1.54
5 - 5 1/2 y 6
1 1/2"
1 5/8"
41.28
1.83
38
540
2.02
5 - 5 1/2 y 6
2"
2 1/8"
53.98
2.11
34
483
3.06
5 - 5 1/2 y 6
2 1/2"
2 5/8"
66.68
2.41
31
441
4.35
5 - 5 1/2 y 6
3"
3 1/8"
79.38
2.77
30
427
5.94
5 - 5 1/2 y 6
4"
4 1/8"
104.78
3.40
28
398
9.65
5 - 5 1/2 y 6
5"
5 1/8"
130.18
4.06
27
384
14.34
5 - 5 1/2 y 6
EN ROLLOS ( Temple Blando)
¼"
3/8"
9.53
0.89
85
1210
0.216
9 y 18
3/8"
1/2"
12.70
1.24
89
1266
0.397
9 y 18
½"
5/8"
15.88
1.24
70
995
0.508
9 y 18
¾"
7/8"
22.23
1.65
66
938
0.950
9 y 18
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
STD
16
1. 8. INSTALACION DE CAÑERIAS DE COBRE.
Uno de los procedimientos de unión de cañerías y otras piezas que más se utilizan en
instalaciones sanitarias, es la soldadura por capilaridad. Este procedimiento requiere calentar
la aleación de aportación o soldadura.
1. 8. 1. Principio de la soldadura por capilaridad.
Capilaridad: Se entiende por capilaridad a una serie de fenómenos que se producen en
los tubos de pequeña sección. 6
En tales tubos la superficie del líquido no es plana. Si el tubo es de sección circular, la
superficie del líquido adopta la figura de un casco esférico, con la concavidad hacia arriba o
hacia abajo.
La superficie del líquido ejerce una presión sobre estas concavidades, siendo más
fuerte cuanto mayor es su curvatura. Al interior de los tubos, el líquido asciende a lo largo de
él, hasta una cierta altura, que es inversamente proporcional a su radio.
Indiquemos de paso que para efectuar estas uniones se emplean aleaciones de
aportación, que funden a baja temperatura (a menos de 450°C), llamadas comúnmente
"blandas". También se emplean aleaciones que funden a más alta temperatura, generalmente
denominadas "fuertes" (a más de 450°C). 6
6
Pontificia Universidad Católica de Chile, 1994. Instalaciones Sanitarias, diseño y ejecución de instalaciones
interiores de agua potable.
17
Por efecto del fenómeno de la capilaridad, la soldadura en estado líquido, penetra y se
extiende entre las piezas de una unión, del mismo modo que para el caso en que la tinta
impregna el papel secante.
La representación esquemática del fenómeno de la capilaridad es la que se muestra en
la siguiente ilustración:
Figura 1. Fenómeno de Capilaridad.
Fuente: Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
La capilaridad se produce cuanto menor y más regular es el espacio anular (intersticio)
que queda entre el tubo y el fitting.
Por lo tanto, el perfecto ajuste entre tubo y fitting es de fundamental importancia para
la obtención de una unión bien soldada.
La fuerza de atracción capilar es tal que hace que la soldadura fundida penetre en la
juntura, cualquiera sea la posición de ésta. La soldadura sube o baja sin la menor dificultad.
18
1. 8. 2. Tipos de soldaduras: Blandas y Fuertes.
Soldadura blanda
El término genérico "soldaduras blandas" es aplicado a un grupo de aleaciones que en
común tienen un punto de fusión menor de 450 °C.
6
No obstante, dentro de su campo de aplicación son tan fuertes como las aleaciones
destinadas a la soldadura fuerte.
La soldadura blanda es usada en una serie de aplicaciones, pero principalmente en
instalaciones de agua potable.
Su aleación se compone de: 50% de estaño (Sn) y 50% de plomo (Pb) con un punto de
fusión aproximado de 183 °C a 216 °C.
La soldadura blanda comercialmente se encuentra en carretes y barras.
Soldadura fuerte
La soldadura fuerte consiste en la unión de los metales a través del uso del calor y de
una aleación de aporte cuyo punto de fusión supera los 450 °C.
6
No obstante, el punto de fusión mencionado es más bajo que el punto de fusión de los
metales a unir.
19
En el comercio, la soldadura fuerte en los tubos de cobre, se encuentra en forma de
varilla, desnuda o revestida de desoxidante.
Ellas se pueden dividir en dos clases:
-
Aleación con elevados porcentajes de plata.
-
Aleaciones cobre - fósforo.
Ambas clases de aleaciones tienen características muy diferentes. Especialmente en lo
que se refiere a fluidez y temperatura de fusión.
1. 8. 3. Empleo de la Soldadura Blanda y Fuerte.
Se emplea la soldadura blanda para las uniones en las instalaciones hidrosanitarias y
redes de distribución de agua fría y caliente. También se emplea en otras instalaciones donde
la temperatura máxima de servicio no supere los 125 °C
En cambio, la soldadura fuerte, se emplea en aquellos casos en que las uniones deben
resistir mayores esfuerzos mecánicos. También se utiliza la soldadura fuerte, en casos en que
las temperaturas máximas de servicio estén comprendidas entre los 125°C y 175°C
Es frecuente emplear soldadura fuerte para instalaciones de gas en media alta presión y
en las uniones de las instalaciones frigoríficas.
20
1. 8. 4. Uniones soldadas por capilaridad para conducción de agua.
Como hemos mencionado para el transporte de agua se usa la soldadura blanda.
Para realizar una unión por capilaridad entre una cañería de cobre y una pieza de unión
se deben considerar los siguientes materiales:
- El material de aporte.
- La tela esmeril.
- Fundente.
- La fuente de calor.
1.-
El material de aporte.
Es el material mediante el cual se realiza la soldadura. Es un compuesto metálico que
une las piezas o cañerías.
La temperatura de trabajo debe ser la adecuada. Si está por debajo del punto de fusión
de la aleación de aportación, ésta no soldará. Por el contrario, si la temperatura es excesiva se
producirá la dispersión o precipitación de la soldadura (ésta se vuelve demasiado líquida y no
puede “subir”), y la unión tampoco se efectuará.
21
Tabla 7. Aleaciones de aportación o “soldadura”
Aleación
Rango de fusión (aprox.)
Uso principal
Sn 50% - Pb 50%
183 – 216 ºC
Instalaciones de agua potable
Sn 40% - Pb 6’%
183 – 238 ºC
y
Aleaciones con plomo
gas
en
techumbres,
baja
presión,
canales
y
bajadas de agua, descargas
de artefactos, cañerías de
plomo, etc.
La soldadura blanda se encuentra en el comercio en barras y en carretes de 3 mm. De
sección por 7 metros aproximadamente, y en el carrete pesa ½ kg.
Aleaciones sin Plomo*
Sn – Sb5
232 – 240 ºC
Sn – Ag 6
221 – 280 ºC
Sn – Ag 5
221 – 245 ºC
Sn – Ag 3,5
221 ºC
Pb = plomo; Sn = Estaño; Sb = Antimonio; Ag = Plata.
Fuente: Pontificia Universidad Católica de Chile, 1994. Instalaciones Sanitarias, diseño y ejecución de
instalaciones interiores de agua potable.
Como el plomo es causante de algunos riesgos para la salud de las personas, se
recomienda utilizar aleaciones que no lo contengan, como las que se mencionan en la tabla,
pero éstas son más caras y es difícil encontrarlas.
22
2.-
La tela esmeril
Esta tela, comúnmente llamada “lija para metal” se utiliza para eliminar las impurezas
más gruesas y óxidos que se encuentran en la superficie de los metales que se van a unir.
Existen distintos tipos de tela esmeril según el tamaño del grano. La tela esmeril más
usada en gasfitería es la número 120, de un grano medio, apropiado para eliminar las
impurezas sin rayar excesivamente el material de la cañería o fitting.
3.-
El Fundente
Fundente es el nombre que reciben algunos materiales que, al ser calentados, aceleran
la acción de la aleación sobre la cañería y el fitting.
El objetivo de los fundentes es remover y eliminar los óxidos y otras impurezas del
área que se va a soldar y a la vez favorecer la fusión del material de aporte. De este modo, el
fundente facilita la adhesión de la soldadura a las piezas que se quiere unir.
Cuando se trabaja con tuberías de cobre, se utiliza un fundente que actúa para producir
estas condiciones. Para ello, sobre la superficie ya lijada de la tubería, se coloca la llamada
“pasta de soldar”.
Al ser calentada, la pasta entra en ebullición, eliminando óxidos y suciedades, y
bañando parejamente la superficie a unir. Esto permite que la soldadura entre perfectamente
por capilaridad entre las superficies a soldar, obteniéndose de ese modo uniones parejas,
firmes y sin porosidades (burbujas de aire), con una alta eficacia y gran economía de material.
23
4.-
La fuente de calor
La fuente de calor que suelen utilizar los instaladores sanitarios para realizar
soldaduras es una lámpara soplete a kerosén (parafina) o un soplete a gas licuado.
1. 8. 5. Procedimiento para realizar Soldadura Blanda en instalaciones de
agua potable.
El procedimiento de la aplicación de la soldadura blanda es la que se menciona
continuación:
1° Corte del tubo a escuadra. Asegúrese que el corte sea a 90º.
2°
Rebabado: Cerciórese que no queden rebabas al interior de la tubería, ya que su existencia
provocaría posibles oxidaciones.
3°
Limpieza del tubo: Es necesario lograr una buena limpieza en la superficie del tubo antes
de aplicar el fundente.
4°
Limpieza del alojamiento del fitting: La pulcritud tanto en el tubo como en el fitting, es
fundamental para una soldadura de buena calidad.
5°
Aplicación del desoxidante sobre el tubo. Aplique el fundente necesario sobre el tubo.
6°
Aplicación del desoxidante al fitting.
7° Encaje a fondo de las piezas.
24
8° Calentamiento de la unión: Controle la llama del soplete permitiendo una llama calorífica
y no oxidante (azul y no amarilla). Aplique calor, sólo en la zona a soldar. Mantenga distancia
apropiada.
9° Aportación de soldadura (retirada la llama): Una vez que el fundente entra en ebullición,
200ºC, aplique el material de aporte.
10° Eliminación de residuos con un paño húmedo.
25
CAPITULO II: EL CPVC.
2. 1. HISTORIA DEL CPVC.
El Cpvc nace como una nueva alternativa a la conducción de fluidos a altas
temperaturas, reemplazando a sus similares debido a la gran cantidad de ventajas y
características que lo hacen ideal para este tipo de solicitaciones.
A pesar de que el Cpvc ingreso al mercado chileno hace solo un par de años, otros
países cuentan con él hace ya bastante tiempo. Es el caso de Estados Unidos, el cual posee una
experiencia de más de 45 años usando este producto en tubos y conexiones, obteniendo gran
aceptación en los distintos proyectos de ingeniería en los cuales ha sido probado.
También Brasil se suma a la trayectoria de este material, trabajando por ya casi dos
décadas con el Cpvc en variadas aplicaciones.
2. 2. DEFINICIONES.
Las tuberías de CPVC están hechas de un termoplástico especial, conocido
químicamente como “Policloruro de Vinilo Clorado”, para distribución de fluidos a presión,
conducción de agua caliente y fría.
Las tuberías de CPVC están diseñadas para operar en forma continua a una presión de
trabajo de 100 psi y a 82ºC de temperatura; por lo cual son aptas como sistema de distribución
de agua tanto fría como caliente. Además debido a su elevada resistencia química, también
puede ser utilizada para la conducción de otros líquidos. 7
7.
http://gerfor.psmanager.com/pdf/cpvc.pdf
26
2. 3. EL CPVC EN LA CONSTRUCCION.
Las tuberías y Fittings de CPVC han sido diseñadas para el transporte y distribución de
fluidos a presión y para la conducción tanto de agua caliente como de agua fría, soportando
una temperatura de hasta 80ºC, lo que la hace ideal para la salida del calefón. También, y
debido a su elevada resistencia química, esta puede ser utilizada para la conducción de otros
líquidos.
Estas tuberías poseen una alta resistencia mecánica pudiendo usarse bajo tierra, bajo el
agua, empotradas en muros y tabiquerías y conectarse a otros metales.
El CPVC no es recomendado para la conducción de Vapor.
2. 4. PROPIEDADES Y CARACTERISTICAS DE LOS TUBOS DE CPVC
2. 4. 1. Características del tubo de Cpvc.
Dentro de las características que posee el Cpvc. Podemos mencionar las siguientes:
Son Libres de Corrosión Externa e Interna.
Las partículas corroídas pueden contaminar el fluido conducido en las tuberías,
provocando malos sabores, olores o decoloración. Con el CPVC, no hay subproductos por
corrosión, por lo tanto no hay contaminación del fluido.
Son Inmunes al Ataque Galvánico.
El CPVC es intrínsecamente inmune a la acción galvánica y electrolítica.
27
Posee baja conductividad Térmica.
Las tuberías de CPVC tienen un factor de conductividad térmica mucho mas bajo que
los sistemas metálicos. Por lo tanto en conducción de fluidos mantienen la temperatura de
forma constante.
Las tuberías de CPVC no necesitan ningún aislamiento térmico aunque vayan
embutidas en la pared o en instalaciones aparentes, ya que este producto posee una menor
perdida de calor que el cobre. Además es resistente a la condensación, manteniendo la
temperatura del agua durante más tiempo, ahorrando energía y costos. 7
Figura 2. Pérdida de calor del CPVC sin aislamiento.
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
Posee paredes Lisas.
Las tuberías y accesorios de CPVC se caracterizan por tener paredes interiores lisas, las
cuales facilitan el paso de líquidos, optimizando diseños hidráulicos y reduciendo de manera
considerable las pérdidas de presión por fricción.
28
Son livianas.
Las tuberías y accesorios de CPVC, frente a otros materiales, son notablemente más
livianas; característica que facilita de manera significativa su manipulación, almacenamiento e
instalación.
Facilidad de Instalación.
El sistema de unión de las tuberías y accesorios para CPVC se realiza mediante
conexiones soldadas, haciendo uso de Limpiador y Cemento Solvente evitando utilizar
herramientas para la elaboración e instalación de uniones roscadas.
Este método empleado requiere un menor tiempo de instalación e impide la pérdida de
espesores de tubería en la elaboración de la rosca.
Son resistentes al Fuego.
Las resinas de CPVC tienen como característica la Auto-Extinguibilidad, por lo tanto no
permiten la combustión, ni la propagación del fuego. Además no gotea, evitando las fuentes de
combustión, posee una baja generación de humos. 7
29
Figura 3. Incombustibilidad del Cpvc.
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
Alta durabilidad.
Una vez se sigan las recomendaciones técnicas de almacenamiento, manipulación e
instalación, las tuberías y accesorios de CPVC tienen una durabilidad mayor a 50 años,
garantizando un adecuado funcionamiento
Posee baja Conductividad Acústica
No produce resonancia (transmisión de sonidos)
30
2. 4. 2. Propiedades del tubo de Cpvc.
2. 4. 2. 1. Propiedades Físicas:
Color: Beige (perlado).
Temperatura Máxima de Trabajo: 80 ºC
Coeficiente de Dilatación Térmica Lineal: 6.12 x 10^-5 / ºC
2. 4. 2. 2. Propiedades Mecánicas:
Las tuberías de CPVC soportan aplastamientos transversales máximos del 40% del
diámetro exterior sin presentar fracturas, grietas o rotura.
Presión de Trabajo: La presiones de trabajo máximas de la tubería y el fitting están
relacionadas según la temperatura de desempeño a utilizar 8.
Esto se explica en siguiente grafico:
8.
Ficha técnica, Aquatherm.
31
Figura 4. Presiones de Trabajo Cpvc.
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
Para asegurar la resistencia y desempeño de la tubería y fittings se realiza un ensayo de
Presión Hidrostática Interior entre 20°C Y 95°C, descrito en la Norma ISO 15877-2 /3
Respectivamente, y el en grafico anterior podemos resumir que:
•
Presión de servicio máxima a 20°C va a ser de 24 Kgf/Cm2 o 240 m.c.a
•
Presión de servicio máxima a 80°C va a ser de 6 Kgf/Cm2 o 60 m.c.a.
Los sistemas de CPVC tienen la capacidad de soportar variaciones de
presión/temperatura.
Expansión Térmica: Las tuberías de CPVC, como todas las tuberías, se expanden y
contraen con los cambios de temperatura. La tubería de Cpvc solo se dilata
aproximadamente 10 cm por cada 30 mt. De longitud con 38 ºC de cambio de
temperatura. La expansión no varía con el diámetro del tubo. La expansión se presenta
principalmente en líneas de agua caliente. 8
32
En general las juntas de dilatación son significativamente iguales a las recomendadas
para el tubo de cobre. La expansión térmica generalmente puede ser absorbida en los cambios
de dirección.
2. 4. 2. 3. Propiedades Químicas:
Resistencia química: El Cpvc es capaz de soportar el ataque químico de una serie de
agentes; entre ellos:
Tabla 8. Resistencia Química Cpvc.
Temperatura
Resistencia
23ºC
Máx. Temp. (ºC)
Acetato de Alumínio
R
82
Acetona, hasta 5%
R
82
Ácido Clorídrico acuoso
R
82
R
82
Ácido Sulfúrico, hasta 75%
R
82
Agua Clorada (Hipoclorito)
R
82
Agua de Piscina
R
82
Agua Destilada
R
82
Cloro Ferroso
R
82
Hidróxido de Alumínio
R
82
Óxido de Cálcio
R
82
Ácido Muriático (Ácido Clorídrico
Comercial)
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
33
2. 5. NORMAS Y CERTIFICACIONES.
Las tuberías de CPVC Cumplen con los requisitos estipulados en las normas
internacionales vigentes para este tipo de producto. En Tabla numero 9 y 10 se especifican las
normas que rigen en cada caso.
Tabla 9. Normas y certificaciones Tubería Cpvc.
Referencia
Ensayos
(ISO 15877-2)
Aspecto visual
(ISO 15877-2)
Marcado
(ISO 15877-2)
Impacto a 0°C
(ISO 15877-2)
Contracción Longitudinal 150°C
(ISO 15877-2)
Presión H. Interior 20°C – 95°C
(ASTM D-2846)
Dimensional
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
Tabla 10. Normas y certificaciones para Fitting Cpvc.
Referencia
Ensayos
(ISO 15877-3)
Aspecto visual
(ISO 15877-3)
Marcado
(ISO 15877-3)
Alivio De Tensión 150°C
(ISO 15877-3)
Presión H. Interior 20°C – 60°C
(ASTM D-2846)
Dimensional
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
34
Los tubos de CPVC han sido probados y certificado por la NATIONAL SANITATION
FOUNDATION (NSF), cumpliendo así los requerimientos de salud necesarios para su uso.
Además estas cuentan con la certificación del CESMEC ISO 15877 y han sido
autorizadas por la Superintendencia de Servicios Sanitarios (SISS).
2. 6. FORMAS Y SUMINISTRO DE LA TUBERIA DE CPVC.
Las tuberías de CPVC se suministran en tiras rectas las cuales poseen una longitud de
3 mts. +/- 3 cm. De tubería útil sin campana.
Estas poseen diámetros que van desde ½” hasta 2” en espesores RD-11 y dimensiones
exteriores CTS (tamaño tubo de cobre). El RD nos indica el espesor de pared directamente
proporcional al diámetro exterior. Como resultado obtenemos que todos los diámetros
soporten la misma presión de trabajo. 9
Tabla 11. Tubo de CPVC -TS RD–11 (ASTM D–2846)
Diámetro
Nominal
(mm)
1/2"
3/4"
1"
1 1/4·"
1 1/2"
2"
Diam. Ext.
Promedio
(mm)
15,9
22,2
28,6
34,9
41,3
54
Fuente: Ficha técnica, FlowGuard Mathiesen.
9.
Ficha técnica, FlowGuard Mathiesen.
Diam. Int.
Promedio
(mm)
12,3
18,1
23,4
28,6
33,8
44,2
Peso
(kg/Mt)
0,126
0,208
0,324
0,49
0,684
1,174
35
A continuación en tablas números 12 y 13 se dan a conocer las dimensiones
diametrales, largos de inserción y espesores de pared.
Tabla 12. Diámetros y Espesores de Pared Tubería Cpvc.
Diámetro
nominal
En Pulg.
1/2"
3/4"
1"
1 1/4"
1 1/2"
2"
Diámetro
nominal
Ext.
En Mm.
15,72
22,20
28,60
34,90
41,30
54,00
Diámetro en mm.
Mínimo
Máximo
15,82
15,98
22,12
22,28
28,52
28,68
34,82
34,98
41,20
41,40
53,90
54,10
Espesor de Pared en
Mm.
Mínimo
Máximo
1,70
2,24
2,00
2,54
2,50
3,10
3,10
3,69
3,70
4,27
4,90
5,48
Fuente: Ficha técnica, FlowGuard Mathiesen.
Tabla 13. Diámetros, Espesores nominales y Largos de inserción para Fittings
Cpvc.
Diámetro
nominal
En Pulg.
1/2"
3/4"
1"
1 1/4"
1 1/2"
2"
Diámetro
nominal
Int.
En mm
15,72
22,10
28,47
34,85
41,20
53,92
Diámetro en mm.
Mínimo
Máximo
15,64
15,80
22,02
22,18
28,39
28,55
34,77
34,93
41,10
41,30
53,82
54,01
Fuente: Ficha técnica, FlowGuard Mathiesen.
Espesor
Nominal
En mm
2,50
2,50
2,50
3,10
3,70
4,90
Largo de
Inserción
En mm
12,70
17,70
22,80
27,90
33,00
43,10
36
2. 7. INSTALACION DE CAÑERIAS DE CPVC.
El sistema de unión que se usa para las tuberías se CPVC, se basa en soldadura
cementada, la cual consiste en unir las partes del tubos a través de un adhesivo especial que
plastifica lentamente las paredes por unir, produciendo una soldadura en frío una vez que se
han evaporado los solventes del adhesivo. 10
Antes de realizar uniones soldadas se deben revisar los extremos de la tubería a unir,
con el propósito de detectar golpes o fisuras. En caso de que esto suceda, se debe proceder a
cortar el tramo dañado antes de realizar la unión con el accesorio.
También debemos contar con el adhesivo adecuado. Este debe tener la consistencia de
la miel y no contener partículas visibles e insolubles. Si la consistencia del pegamento es
gelatinosa este deberá desecharse.
Los pasos a seguir en las instalaciones de tuberías de Cpvc son los siguientes:
Corte: Se debe efectuar un corte perpendicular el eje del tubo, obteniendo con esto un
área adecuada de cementado. Se recomienda usar para esto un cortador de tubos
giratorio o bien usar arco de sierra, pero este ultimo apoyado con el uso de una caja de
inglete asegurando así la perpendicularidad del corte.
10.
Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
37
Figura 5. Corte de Cañerías Cpvc.
Fuente: Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
Limpieza de la zona a unir: Las rebabas y filos pueden evitar un contacto adecuado
entre el tubo y la conexión durante el ensamblado y deben ser eliminados tanto de la
parte exterior como interior de la tubería. Es preferible usar una herramienta
biseladora, pero una navaja de bolsillo o una lima también pueden servir para este
propósito. Un ligero bisel o chaflán en el extremo de la tubería facilitara su entrada
dentro del casquillo de la conexión y minimizara la posibilidad de empujar el cemento
solvente al fondo del la junta.
Visualmente se debe inspeccionar que las partes a pegar se encuentren libres de polvo,
grasas, agua y otras impurezas.
Figura 6. Limpieza tubería Cpvc.
Fuente: Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
38
Aplicación del solvente: Una vez preparadas las superficies se debe aplicar una buena
capa de adhesivo, de manera uniforme por todo el extremo a unir. Luego aplicar una
capa delgada dentro del casquillo de la conexión. Esta operación deberá realizarse en el
menor tiempo posible a fin de evitar que se seque antes de concluir la operación.
Se debe tener precaución de no aplicar demasiado adhesivo, ya que este puede causar
posterior obstrucción al paso del agua una vez secado.
Figura 7. Aplicación Adhesivo Cpvc.
Fuente: Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
Ensamble: Una vez aplicado el adhesivo se debe insertar inmediatamente la tubería
dentro del casquillo de la conexión hasta que haga contacto con la base, girando de 1/4
a 1/2 vuelta la tubería mientras la inserta. Este movimiento asegura una distribución
uniforme del cemento dentro de la unión. Propiamente alineada la conexión. Luego
sostener el ensamble por aproximadamente 10 segundos, permitiendo que la junta
fragüe. Debe ser visible un cordón uniforme de cemento alrededor de la junta. Si el
cordón no es continuo alrededor del extremo del casquillo, esto puede indicar que no se
aplico suficiente cemento. Cuando esto suceda rehacer la unión, evitando así fugas
potenciales. Finalmente limpiar el exceso de cemento de la superficie de la tubería y
conexión para dar una apariencia atractiva y profesional.
39
Figura 8. Ensamble Cañería – Fitting Cpvc.
Fuente: Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
40
RECOMENDACIONES TECNICAS PARA INSTALACIONES
Un aspecto importante a considerar al momento de realizar instalaciones con Cpvc son
los espaciamientos entre soportes.
La distancia entre soportes para tuberías de CPVC está en función del tamaño,
temperatura de operación y de la ubicación de las válvulas.
Los soportes no deben comprimir, distorsionar, cortar o desgastar la tubería. Su función
es mantener la correcta alineación de la tubería y prevenir el pandeo o inversión de esfuerzos,
pero en ningún caso deben impedir los movimientos generados de expansión o contracción por
cambios de temperatura.
Tabla 14. Distancia recomendada entre Soportes para Cpvc.
Fuente: http://gerfor.psmanager.com/pdf/cpvc.pdf
De los apoyos o abrazaderas que se coloquen solo uno debe ir fijo, los demás apoyos
deberán permitir el libre movimiento de la tubería provocada por la dilatación térmica.
Cuando existan cambios de dirección, las conexiones utilizadas deberán ser ancladas a
fin de evitar desplazamientos indeseados en la instalación.
41
Figura 9. Fijaciones Cpvc. (
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
Un sistema eficaz para evitar los problemas de dilatación térmica es el uso de juntas de
dilatación para CPVC; y consiste en el uso de una pieza especial que absorbe estos esfuerzos.
Figura 10. Junta de Dilatación para Cpvc. (Comunicación personal, Aquatherm).
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
42
Figura 11. Junta de Dilatación para Cpvc. (Comunicación personal, Aquatherm).
Fuente: Comunicación personal, Aquatherm.
43
2. 8. PIEZAS ESPECIALES CPVC.
Figura 12. Fitting Cpvc.: A) Codo Cpvc. 45º; B) Codo Cpvc. 90º; C) Codo Transición
Cpvc.
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
44
Figura 13. Fitting Cpvc.: A) Curva Cpvc. 90º; B) Curva Transposición Cpvc; C) Tee
Cpvc.
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
45
Figura 14. Fitting Cpvc.: A) Tee Transición Cpvc.; B) Copla de Cpvc.; C) Copla de
Reparación Cpvc.
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
46
Figura 15. Fitting Cpvc.: A) Copla de Transición Cpvc.; B) Conector Cpvc.; C) Buje de
Reducción Cpvc.
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
47
Figura 16. Fitting Cpvc.: A) Unión americana Cpvc.; B) Junta de Expansión Cpvc.
Fuente: Ficha técnica, Aquatherm.
48
CAPITULO III: ETAPA DE CÁLCULO PROYECTO HABITACIONAL.
3. 1. ESPECIFICACIONES TECNICAS DEL PROYECTO.
El proyecto que se analizará se encuentra emplazado en la prolongación de la calle
Alfonso Serrano y circunvalación Oriente poniente de la ciudad de Coyhaique, y consiste en
un conjunto habitacional compuesto por viviendas sociales correspondientes a viviendas tipo
A en dos pisos y viviendas tipo B de un piso.
Lo que se busca analizar son las instalaciones de agua potable, usando como material
para la conducción de agua el cobre y también el Cpvc.; esto con la intención de obtener
finalmente un presupuesto que nos permita definir que material seria mas conveniente respecto
a costos, tanto del material como de la mano de obra.
Las superficies son las siguientes;
Vivienda Estándar Tipo A
Total Superficie Primera Etapa
47,22 m2
Total de Viviendas
144 viviendas
Vivienda Discapacitados Tipo B
Total Superficie Primera Etapa
43.35 m2
Total de Viviendas
8 viviendas
49
3. 2. PLANOS DE LAS VIVIENDA.
Figura 17. Planta Vivienda Pareada Tipo A.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
50
Figura 18. Vista Isométrica Agua Fría Vivienda Pareada Tipo A.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
Figura 19. Vista Isométrica Agua Caliente Vivienda Pareada Tipo A.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
51
Figura 20. Planta Vivienda Minusvalidos Tipo B.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
52
Figura 21. Vista Isométrica Agua Fría Vivienda Minusvalidos Tipo B.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
Figura 22. Vista Isométrica Agua Caliente Vivienda Minusvalidos Tipo B.
Fuente: Proyecto viviendas sociales, comité la Familia, Coyhaique.
53
3. 3. MEMORIA DE CÁLCULO CASA TIPO A.
3. 3. 1. Agua Potable.
1ra etapa:
Presión Inicial.
La presión inicial con que cuenta la instalación es de 14 Mca. Esto se considera a partir
de la llave de paso ubicada después del medidor según lo exigido a las empresas
suministradoras según la superintendencia de servicios sanitarios a través del reglamento
RIDDA vigente a la fecha.
2da etapa:
1.-
Dotación y consumo máximo diario.
Dotación según tipo de Vivienda.
Casa con un Baño y Cocina. (vivienda social)
Para este caso corresponde una dotación de 70 Lts/Hab/Día. 11
2.-
Consumo Máximo Diario ( C ).
Nº de Habitantes: 4 Personas.
C = ( Nº de Habitantes x Dotacion) + ( M2 Jardin x Lts/M2/Dia.)
C = ( 4 Hab x 70 Lts/Hab/Dia.) + ( 53 M2 x 10 Lts/M2/Dia.)
C = 810 Lts/Dia.
C = 0,81 M3/Dia.
11
Mop, 2008. Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (RIDDA). Chile.
54
3ra etapa:
maximo probable.
1.-
Determinacion nº de artefactos, gasto maximo instalado y gasto
Numero de Artefactos.
Tabla 15. Cuadro Gastos Instalados vivienda Tipo A.
Artefacto
Inodoro
Lavamanos
Baño Lluvia
Lavaplatos
Llave Jardín
Lavadero
Simbolo
WC
Lº
B Ll
LP
LlJ
LV
Cantidad
1
1
1
1
1
1
Total
Gasto Instalado
Agua Fría (lts/min) Agua Caliente(lts/min)
10
8
8
10
10
12
12
20
15
15
75
45
Fuente: Mop, 2008. Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (RIDDA).
Chile.
2.-
Gasto Maximo Instalado ( QI ).
El Gasto Maximo Instalado (QI) sera de 75 Lts/Min.
No se considera Consumo de Agua Caliente, ya que se usara sistema de Calefont.
3.-
Gasto Maximo Probable ( QMP ).
Segun la NCh 2485 of.2000, el Gasto Máximo Instalado (QMP) se obtiene de la siguiente
expresión:
QMP = 1,7391 x QI ^ 0,6891
QMP = 1,7391 x 75 ^ 0,6891
QMP = 34 Lts/Min.
55
4ta etapa
Determinación diámetro del medidor.
Según Consumo Máximo (C)
= Diámetro 13 mm.
Según Gasto Máximo Probable (QMP)
= Diámetro 13 mm.
Por lo tanto el Diámetro de medidor a usar será de 13 mm. 11
5ta etapa
Justificación diámetros de Cañerías.
Según el articulo nº 52-a. del reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua
Potable y Alcantarillado (RIDDA). El diámetro mínimo de las tuberías a utilizar en las
instalaciones domiciliarias de agua potable será D = 13 mm para tuberías de cobre y D = 16
mm. para tuberías de material plástico.
Por Consiguiente, para los cálculos de Diámetros y Pérdidas de Carga en la red de las
tablas 19 a la 26, el diámetro mínimo que se usa para el Cobre será de 13,84 mm y de 18,84
mm para el Cpvc.
6ta etapa
Calculo perdidas de presiones.
La NCh 2485 of.2000 indica dentro de su contenido que para el calculo de perdidas de
carga en las tuberías es posible usar las siguientes expresiones:
Para Agua Fría:
56
Para Agua Caliente:
Nota: Si bien estas expresiones se encuentran respaldadas por la norma Nch 2485, para el
calculo de perdidas de carga en la instalación, aquí se obvia un detalle muy importante de los
materiales a utilizar, y este es el coeficiente de rugosidad propio de cada uno; ya que, este es
fundamental al momento de evaluar aspectos como la velocidad de escurrimiento y en general
las perdidas de presiones. Pero en nuestro caso en particular, el coeficiente de rugosidad de
ambos materiales es similar, al poseer ambos paredes sumamente lisas, por lo cual este aspecto
podemos considerarlo despreciable para nuestro estudio.
3. 3. 2. Alcantarillado.
3. 3. 2. 1 Calculo unidades de Equivalencias Hidráulicas.
Tabla 16. Cuadro UEH vivienda Tipo A.
Artefacto
Inodoro
Lavamanos
Baño Lluvia
Lavaplatos
Lavadero
Cantidad
1
1
1
1
1
UEH
3
1
2
3
3
TOTAL
UEH
Total UEH
3
1
2
3
3
12
Fuente: Casanova VA (2005). Análisis comparativo entre polifusión y cobre para instalaciones de agua potable
intradomiciliaria. Facultad de ciencias de la ingeniería. Universidad Austral de Chile.
57
3. 4. MEMORIA DE CÁLCULO CASA TIPO B MINUSVALIDOS.
3. 4. 1. Agua Potable.
1ra etapa:
Presión Inicial.
La presión inicial con que cuenta la instalación es de 14 Mca. Esto se considera a partir
de la llave de paso ubicada después del medidor según lo exigido a las empresas
suministradoras según la superintendencia de servicios sanitarios a través del reglamento
RIDDA vigente a la fecha.
2da etapa:
1.-
Dotación y consumo máximo diario.
Dotación según tipo de Vivienda.
Casa con un Baño y Cocina. (vivienda social)
Para este caso corresponde una dotación de 70 Lts/Hab/Día. 11
2.-
Consumo Máximo Diario ( C ).
Nº de Habitantes: 4 Personas.
C = ( Nº de Habitantes x Dotacion) + ( M2 Jardin x Lts/M2/Dia.)
C = ( 4 Hab x 70 Lts/Hab/Dia.) + ( 57 M2 x 10 Lts/M2/Dia.)
C = 850 Lts/Dia.
C = 0,85 M3/Dia.
11
Mop, 2008. Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (RIDDA). Chile.
58
3ra etapa:
Determinacion nº de artefactos, gasto maximo instalado y gasto
maximo probable.
1.-
Numero de Artefactos.
Tabla 17. Cuadro Gastos Instalados vivienda Tipo B.
Artefacto
Inodoro
Lavamanos
Baño Lluvia
Lavaplatos
Llave Jardín
Lavadero
Símbolo
WC
Lº
B Ll
LP
LlJ
LV
Cantidad
1
1
1
1
1
1
Total
Gasto Instalado
Agua Fría (lts/min) Agua Caliente(lts/min)
10
8
8
10
10
12
12
20
15
15
75
45
Fuente: Mop, 2008. Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y Alcantarillado (RIDDA).
Chile.
2.-
Gasto Maximo Instalado ( QI ).
El Gasto Maximo Instalado (QI) sera de 75 Lts/Min.
No se considera Consumo de Agua Caliente, ya que se usara sistema de Calefont.
3.-
Gasto Maximo Probable ( QMP ).
Segun la NCh 2485 of.2000, el Gasto Máximo Instalado (QMP) se obtiene de la siguiente
expresión:
QMP = 1,7391 x QI ^ 0,6891
QMP = 1,7391 x 75 ^ 0,6891
QMP = 34 Lts/Min.
59
4ta etapa
Determinación diámetro del medidor.
Según Consumo Máximo (C)
= Diámetro 13 mm.
Según Gasto Máximo Probable (QMP)
= Diámetro 13 mm.
Por lo tanto el Diámetro de medidor a usar será de 13 mm. 11
5ta etapa
Justificación diámetros de Cañerías.
Según el articulo nº 52-a. del reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua
Potable y Alcantarillado (RIDDA). El diámetro mínimo de las tuberías a utilizar en las
instalaciones domiciliarias de agua potable será D = 13 mm para tuberías de cobre y D = 16
mm. para tuberías de material plástico.
Por Consiguiente, para los cálculos de Diámetros y Pérdidas de Carga en la red de las
tablas 19 a la 26, el diámetro mínimo que se usa para el Cobre será de 13,84 mm y de 18,84
mm para el Cpvc.
6ta etapa
Calculo perdidas de presiones.
La NCh 2485 of.2000 indica dentro de su contenido que para el calculo de perdidas de
carga en las tuberías es posible usar las siguientes expresiones:
Para Agua Fría:
60
Para Agua Caliente:
Nota: Si bien estas expresiones se encuentran respaldadas por la norma Nch 2485, para el
calculo de perdidas de carga en la instalación, aquí se obvia un detalle muy importante de los
materiales a utilizar, y este es el coeficiente de rugosidad propio de cada uno; ya que, este es
fundamental al momento de evaluar aspectos como la velocidad de escurrimiento y en general
las perdidas de presiones. Pero en nuestro caso en particular, el coeficiente de rugosidad de
ambos materiales es similar, al poseer ambos paredes sumamente lisas, por lo cual este aspecto
podemos considerarlo despreciable para nuestro estudio.
3. 4. 2. Alcantarillado.
3. 4. 2. 1 Calculo unidades de Equivalencias Hidráulicas.
Tabla 18. Cuadro UEH vivienda Tipo B.
Artefacto
Inodoro
Lavamanos
Baño Lluvia
Lavaplatos
Lavadero
Cantidad
1
1
1
1
1
UEH
3
1
2
3
3
TOTAL
UEH
Total UEH
3
1
2
3
3
12
Fuente: Casanova VA (2005). Análisis comparativo entre polifusión y cobre para instalaciones de agua potable
intradomiciliaria. Facultad de ciencias de la ingeniería. Universidad Austral de Chile.
61
3. 5. DIMENSIONAMIENTO Y PÉRDIDAS DE CARGA EN LA RED.
Tabla nº 19: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo A, para
Cobre.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A-B
105,00
42,97
19,94
2,29
0,25
0,38
0,33
0,12
0,08
0,00
14,00
13,88
B
B-C
85,00
37,14
19,94
1,98
5,80
8,70
0,25
2,19
2,27
0,00
13,88
11,68
C
C-D
15,00
15,00
13,84
1,66
0,30
0,45
0,29
0,13
2,41
0,00
11,68
11,55
D
C-E
70,00
32,49
19,94
1,73
1,60
2,40
0,20
0,48
2,88
0,00
11,68
11,20
E
E-F
42,00
22,85
19,94
1,22
0,27
0,41
0,11
0,04
2,93
0,00
11,20
11,16
F
F-G
12,00
12,00
13,84
1,33
0,37
0,56
0,20
0,11
3,04
0,00
11,16
11,05
G
E-H
28,00
17,28
19,94
0,92
0,70
1,05
0,07
0,07
3,11
0,00
11,20
11,13
H
H-I
18,00
12,74
19,94
0,68
0,85
1,28
0,04
0,05
3,16
0,00
11,13
11,08
I
I-J
8,00
8,00
13,84
0,89
1,50
2,25
0,10
0,22
3,38
1,00
11,08
9,86
J
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 20: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo A, para
Cpvc.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A-B
105,00
42,97
18,10
2,78
0,25
0,38
0,52
0,19
0,13
0,00
14,00
13,81
B
B-C
85,00
37,14
18,10
2,41
5,80
8,70
0,40
3,48
3,61
0,00
13,81
10,33
C
C-D
15,00
15,00
18,10
0,97
0,30
0,45
0,08
0,04
3,64
0,00
10,33
10,29
D
C-E
70,00
32,49
18,10
2,10
1,60
2,40
0,32
0,76
4,40
0,00
10,33
9,57
E
E-F
42,00
22,85
18,10
1,48
0,27
0,41
0,17
0,07
4,47
0,00
9,57
9,50
F
F-G
12,00
12,00
18,10
0,78
0,37
0,56
0,06
0,03
4,50
0,00
9,50
9,47
G
H
E-H
28,00
17,28
18,10
1,12
0,70
1,05
0,10
0,11
4,61
0,00
9,57
9,46
H-I
18,00
12,74
18,10
0,83
0,85
1,28
0,06
0,08
4,69
0,00
9,46
9,38
I
I-J
8,00
8,00
18,10
0,52
1,50
2,25
0,03
0,06
4,75
1,00
9,38
8,32
J
Fuente: Elaboración propia.
62
Tabla nº 21: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo A,
para Cobre.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A' -B'
12,00
12,00
13,84
1,33
0,60
0,90
0,16
0,14
1,94
0,00
11,16
11,02
B'
A' -C'
18,00
12,74
19,94
0,68
1,55
2,33
0,03
0,07
2,01
0,00
11,16
11,09
C'
C' -D'
8,00
8,00
13,84
0,89
1,50
2,25
0,08
0,18
2,19
0,80
11,09
10,11
D'
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 22: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo A,
para Cpvc.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A' -B'
12,00
12,00
18,10
0,78
0,60
0,90
0,04
0,04
1,84
0,00
9,50
9,46
B'
A' -C'
18,00
12,74
18,10
0,83
1,55
2,33
0,05
0,11
1,95
0,00
9,50
9,39
C'
C' -D'
8,00
8,00
18,10
0,52
1,50
2,25
0,02
0,05
2,00
0,80
9,39
8,54
D'
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 23: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo B
Minusválidos, para Cobre.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A-B
105,00
42,97
19,94
2,29
1,20
1,80
0,33
0,59
0,39
0,00
14,00
13,41
B
B-C
85,00
37,14
19,94
1,98
2,10
3,15
0,25
0,79
1,18
0,00
13,41
12,62
C
C-D
42,00
22,85
19,94
1,22
0,75
1,13
0,11
0,12
1,31
0,00
12,62
12,50
D
D-E
30,00
18,12
19,94
0,97
0,70
1,05
0,07
0,08
1,38
0,00
12,50
12,42
E
C-F
43,00
23,22
19,94
1,24
0,95
1,43
0,11
0,16
1,54
0,00
12,62
12,46
F
F-G
37,00
20,94
19,94
1,12
0,65
0,98
0,09
0,09
1,63
0,00
12,46
12,37
G
G-H
27,00
16,85
19,94
0,90
0,80
1,20
0,06
0,08
1,70
0,00
12,37
12,30
H
H-I
15,00
15,00
13,84
1,66
5,50
8,25
0,29
2,41
4,12
1,00
12,30
8,88
I
Fuente: Elaboración propia.
63
Tabla nº 24: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Fría en casa Tipo B
Minusválidos, para Cpvc.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
A-B
105,00
42,97
18,10
Vel
(m/seg)
Largo
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
L
Real
L
Equiv
2,78
1,20
1,80
0,52
0,93
0,62
0,00
14,00
13,07
B
B-C
85,00
37,14
18,10
2,41
2,10
3,15
0,40
1,26
1,88
0,00
13,07
11,81
C
C-D
42,00
22,85
18,10
1,48
0,75
1,13
0,17
0,19
2,07
0,00
11,81
11,62
D
D-E
30,00
18,12
18,10
1,17
0,70
1,05
0,11
0,12
2,19
0,00
11,62
11,50
E
C-F
43,00
23,22
18,10
1,50
0,95
1,43
0,18
0,25
2,44
0,00
11,81
11,56
F
F-G
37,00
20,94
18,10
1,36
0,65
0,98
0,15
0,14
2,58
0,00
11,56
11,42
G
G-H
27,00
16,85
18,10
1,09
0,80
1,20
0,10
0,12
2,70
0,00
11,42
11,30
H
H-I
15,00
15,00
18,10
0,97
5,50
8,25
0,08
0,67
3,38
1,00
11,30
9,62
I
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 25: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo B
Minusválidos, para Cobre.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A' -B'
12,00
12,00
19,94
0,64
0,70
1,05
0,03
0,03
1,09
0,00
12,42
12,39
B'
A' -C'
18,00
12,74
19,94
0,68
0,30
0,45
0,03
0,01
1,10
0,00
12,42
12,41
C'
C' -D'
8,00
8,00
13,84
0,89
0,65
0,98
0,08
0,08
1,18
0,00
12,41
12,33
D'
C' -E'
10,00
10,00
13,84
1,11
0,80
1,20
0,12
0,14
1,32
2,00
12,41
10,27
E'
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 26: Dimensionamiento y Perdidas de carga Red Agua Caliente en casa Tipo B
Minusválidos, para Cpvc.
Tram
o
QI
(lts/min)
QMP
(lts/min)
Diam
(mm)
Vel
(m/seg)
Largo
L
Real
L
Equiv
Perdida de Carga
J
J
J
Unit Tramo Acum
Cota
(mts)
Presión
Inicial
Presión
Disp
Punto
A' -B'
12,00
9,64
18,10
0,62
0,70
1,05
0,03
0,03
1,65
0,00
11,50
11,47
B'
A' -C'
18,00
12,74
18,10
0,83
0,30
0,45
0,05
0,02
1,67
0,00
11,50
11,48
C'
C' -D'
8,00
8,00
18,10
0,52
0,65
0,98
0,02
0,02
1,69
0,00
11,48
11,46
D'
C' -E'
10,00
10,00
18,10
0,65
0,80
1,20
0,03
0,04
1,73
2,00
11,48
9,44
E'
Fuente: Elaboración propia.
64
3. 6. PRESUPUESTO INSTALACION AGUA POTABLE.
3. 6. 1. Presupuesto para Viviendas Tipo A y B en Cobre.
Tabla nº 27: Presupuesto para Viviendas Tipo A y B en Cobre
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT
TOTAL
A.1
Red Agua Casa tipo A Cobre
A.1.1
Cañería Cobre tipo M 1/2" x 6 mt.
ML
11,02
3941
43430
A.1.2
Cañería Cobre tipo M 3/4" x 6 mt.
ML
11,87
5011
59481
A.1.3
Fittings de Cobre
GL
1
77491
77491
SUBTOTAL
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
$
180.401
SUBTOTAL
Nº VIVIENDAS
TOTAL (A)
180401
144
$ 25.977.744
CANTIDAD
PRECIO UNIT
TOTAL
A.2
Red Agua Casa tipo B Cobre
A.2.1
Cañería Cobre tipo M 1/2" x 6 mt.
ML
8,15
3941
32119
A.2.2
Cañería Cobre tipo M 3/4" x 6 mt.
ML
14,55
5011
72910
A.2.3
Fittings de Cobre
GL
1
82814
82814
SUBTOTAL
SUBTOTAL
Nº VIVIENDAS
187843
8
Fuente: Elaboración propia.
PRESUPUESTO INSTALACION COBRE = TOTAL (A) + TOTAL (B)
PRESUPUESTO INSTALACION COBRE = $ 27.480.488.-
$
187.843
TOTAL (B)
$
1.502.744
65
3. 6. 2. Presupuesto para Viviendas Tipo A y B en Cpvc.
Tabla nº 28: Presupuesto para Viviendas Tipo A y B en Cpvc
ITEM
DESCRIPCION
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT
TOTAL
B.1
Red Agua Casa tipo A Cpvc
B.1.1
Cañería Cpvc 1/2" x 6,10 mt.
ML
15,29
3592
54922
B.1.2
Cañería Cpvc 3/4" x 6,10 mt.
ML
7,6
4662
35431
B.1.3
Fittings de Cpvc
GL
1
70070
70070
SUBTOTAL
$
160.423
SUBTOTAL
Nº VIVIENDAS
TOTAL (A)
160423
144
$ 23.100.912
UNIDAD
CANTIDAD
PRECIO UNIT
TOTAL
3592
27299
ITEM
DESCRIPCION
B.2
Red Agua Casa tipo B Cpvc
B.2.1
Cañería Cpvc 1/2" x 6,10 mt.
ML
7,6
B.2.2
Cañería Cpvc 3/4" x 6,10 mt.
ML
15,1
4662
70396
B.2.3
Fittings de Cpvc
GL
1
74010
74010
SUBTOTAL
SUBTOTAL
Nº VIVIENDAS
171705
8
Fuente: Elaboración propia.
PRESUPUESTO INSTALACION CPVC = TOTAL (A) + TOTAL (B)
PRESUPUESTO INSTALACION CPVC = $ 24.474.552.-
$
171.705
TOTAL (B)
$
1.373.640
66
3. 6. 3. Análisis de Costos Unitarios.
3. 6. 3. 1. Costos Unitarios Instalación Red Agua Potable en Cobre.
ITEM A.1: Red Agua Casa Tipo A Cobre.
Tabla nº 29: Cañería Cobre tipo M ½” x 6 mts.
ITEM A.1.1
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cobre tipo M 1/2" x 6 mt.
ML
0,17
17485
2972
Soldadura 50% estaño 1/2 kg.
KG
0,002
6650
13
Pasta para Soldar 100 grs.
Uni
0,03
890
27
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,06
12000
720
LEYES SOCIALES
%
29
MANO DE OBRA
720
209
TOTAL
3941
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
4043
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 30: Cañería Cobre tipo M ¾” x 6 mts.
ITEM A.1.2
MATERIALES
UNIDAD
Cañería Cobre tipo M 3/4" x 6 mt.
ML
0,17
23780
Soldadura 50% estaño 1/2 kg.
KG
0,002
6650
13
Pasta para Soldar 100 grs.
Uni
0,03
890
27
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,06
12000
720
LEYES SOCIALES
%
29
720
209
TOTAL
5011
MANO DE OBRA
Fuente: Elaboración propia.
67
Tabla nº 31: Fittings de Bronce.
ITEM A.1.3
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Codo bronce 1/2" SO
Uni
Codo bronce 3/4" SO
Uni
7
389
2723
1
1240
Tee bronce ¾" SO
1240
Uni
1
1501
1501
Tee bronce 3/4 x 3/4 x ½" SO
Uni
2
2290
4580
Tee bronce 3/4 x 1/2 x ¾" SO
Uni
1
1635
1635
Tee bronce 3/4 x 1/2 x ½" SO
Uni
4
1091
4364
Terminal bronce 1/2" SO HI
Uni
11
573
6303
Terminal bronce 1/2 x 3/4" HE - SO
Uni
1
1355
1355
Llave de Paso bronce 1/2" HE - HI
Uni
11
4890
53790
TOTAL
77491
Fuente: Elaboración propia.
ITEM A.2: Red Agua Casa Tipo B Cobre.
Tabla nº 32: Cañería Cobre tipo M ½” x 6 mts
ITEM A.2.1
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cobre tipo M 1/2" x 6 mt.
ML
0,17
17485
2972
Soldadura 50% estaño 1/2 kg.
KG
0,002
6650
13
Pasta para Soldar 100 grs.
Uni
0,03
890
27
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,06
12000
720
LEYES SOCIALES
%
29
MANO DE OBRA
720
209
TOTAL
3941
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
4043
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 33: Cañería Cobre tipo M ¾” x 6 mts
ITEM A.2.2
MATERIALES
UNIDAD
Cañería Cobre tipo M 3/4" x 6 mt.
ML
0,17
23780
Soldadura 50% estaño 1/2 kg.
KG
0,002
6650
13
Pasta para Soldar 100 grs.
Uni
0,03
890
27
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,06
12000
720
LEYES SOCIALES
%
29
MANO DE OBRA
Fuente: Elaboración propia.
720
209
TOTAL
5011
68
Tabla nº 34: Fittings de Bronce.
ITEM A.2.3
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Codo bronce 1/2" SO
Uni
Codo bronce 3/4" SO
Uni
4
389
1556
2
1240
Codo bronce 1/2 x 3/4" SO
2480
Uni
1
1343
1343
Tee bronce ¾" SO
Uni
1
1501
1501
Tee bronce 3/4 x ¾ x 1/2" SO
Uni
5
2290
11450
Tee bronce 3/4 x ½ x 1/2" SO
Uni
1
1091
1091
Tee bronce 1/2 x ½ x 3/4" SO
Uni
1
1945
1945
Terminal bronce 1/2" SO HI
Uni
11
573
6303
Terminal bronce 1/2 x 3/4" HE - SO
Uni
1
1355
1355
Llave de Paso bronce 1/2" HE - HI
Uni
11
Fuente: Elaboración propia.
4890
53790
TOTAL
82814
69
3. 6. 3. 2. Costos Unitarios Instalación Red Agua Potable en Cpvc.
ITEM B.1: Red Agua Casa Tipo A Cpvc.
Tabla nº 35: Cañería Cpvc ½” x 6,10 mts.
ITEM B.1.1
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cpvc 1/2" x 6,10 mt.
ML
0,17
17485
2972
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,04
12000
480
LEYES SOCIALES
%
29
480
139
TOTAL
3592
MANO DE OBRA
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 36: Cañería Cpvc ¾” x 6,10 mts.
ITEM B.1.2
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cpvc 3/4" x 6,10 mt.
ML
0,17
23780
4043
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,04
12000
480
LEYES SOCIALES
%
29
480
139
TOTAL
4662
MANO DE OBRA
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 37: Fittings Cpvc.
ITEM B.1.3
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Codo Cpvc ¾" Cem
Uni
1
590
590
Codo Cpvc 1/2 x 3/4" Cem
Uni
3
590
1770
Tee Cpvc 3/4" Cem
Uni
2
790
1580
Tee Cpvc 3/4 x 3/4 x 1/2" Cem
Uni
4
790
3160
2690
Adaptador Cpvc 1/2 x 3/4" HE – Cem
Uni
1
2690
Adaptador Cpvc Macho 1/2" Cem – HI
Uni
11
590
6490
Llave de Paso bronce 1/2" HE – HI
Uni
11
4890
53790
TOTAL
70070
Fuente: Elaboración propia.
70
ITEM B.2: Red Agua Casa Tipo B Cpvc.
Tabla nº 38: Cañería Cpvc ½” x 6,10 mts.
ITEM B.2.1
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cpvc 1/2" x 6,10 mt.
ML
0,17
17485
2972
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,04
12000
480
LEYES SOCIALES
%
29
480
139
TOTAL
3592
MANO DE OBRA
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 39: Cañería Cpvc ¾” x 6,10 mts.
ITEM B.2.2
MATERIALES
UNIDAD
CANT
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Cañería Cpvc 3/4" x 6,10 mt.
ML
0,17
23780
4043
Gasfiter + Ayudante
D/S
0,04
12000
480
LEYES SOCIALES
%
29
MANO DE OBRA
480
139
TOTAL
4662
PRECIO UNIT
SUB TOTAL
Fuente: Elaboración propia.
Tabla nº 40: Fittings Cpvc.
ITEM B.2.3
MATERIALES
UNIDAD
CANT
Codo Cpvc ¾" Cem
Uni
3
590
1770
Codo Cpvc 1/2 x 3/4" Cem
Uni
5
590
2950
Tee Cpvc 3/4" Cem
Uni
2
790
1580
4740
Tee Cpvc 3/4 x 3/4 x 1/2" Cem
Uni
6
790
Adaptador Cpvc 1/2 x ¾" HE – Cem
Uni
1
2690
2690
Adaptador Cpvc Macho 1/2" Cem – HI
Uni
11
590
6490
Llave de Paso bronce 1/2" HE – HI
Uni
11
Fuente: Elaboración propia.
4890
53790
TOTAL
74010
71
3. 7. CUADRO COMPARATIVO COBRE V/S CPVC.
Tabla nº 41: Cuadro comparativo Cobre v/s Cpvc.
Características y
Propiedades
Aplicación y Uso
Cobre
Conducción de Agua Fría y Caliente en
Instalaciones Domiciliarias e Industriales
Cpvc
Conducción de Agua Fría y Caliente en
Instalaciones Domiciliarias e Industriales
Conduce otros Líquidos a Presión
Conduce otros Líquidos a Presión
Conducción de Gas y Vapor
No
Refrigeración y Aire Acondicionado
No
Coeficiente Dilatación
Térmica Lineal
1,68 x 10ˆ -5 / ºC
6,12 x 10ˆ -5 / ºC
Modulo Elástico
110,000 N/mm2
-
Modulo Rigidez
41,000 N/mm2
-
Crecimiento de Bacterias
No
No
Corrosión
Porosidad por Agua de bajo
PH
Si
Modera Resistencia, Puede causar
filtraciones
No
Durabilidad
Indefinida
Baja, el Cobre pierde Calor por su alta
conductividad Térmica
Ruidoso. Los sistemas metálicos permiten
resonancia de Sonidos
50 años aproximadamente
Si, por soldadura
Puede reducirse debido a incrustaciones y
corrosión
No
Flujo total durante toda la vida del Sistema
Si, el cobre tiene alto valor como chatarra
Probable, si no hay buena técnica en la
soldadura
No
Muy bajas. La unión cementada es mas
fuerte que la cañería
Retención de Calor
Ruido en Cañerías
Posible contaminación de
Plomo
Flujo de Agua
Tendencia a ser robado en
sitios de construcción
Posibilidad de Fallas en
uniones
Alta Resistencia
Muy Alta
Silencioso
Resistencia al fuego
Si
Si
Conductividad Eléctrica
Alta
Baja
Resistencia Química
Alta Resistencia
Alta Resistencia
Peso
Peso considerable
Muy Livianas
Mano de Obra
Mano de Obra especializada
Rapidez de instalación (*)
-
Costos
Disponibilidad de Insumos
en el Mercado
-
No necesita mano de Obra especializada
Aproximadamente 30% mas rápido que el
cobre
Aproximadamente 10% mas económico que
el cobre
Alta
Media
Fuente: Elaboración propia.
(*) Observación: Según rendimientos señalados en precios unitarios en las tablas nº 29 y nº
35, para Cobre y Cpvc respectivamente.
72
CAPITULO IV: CONCLUSIONES
Es importante destacar que el diseño de la instalación es fundamental para que cada
tipo de cañería logre el rendimiento y eficacia que sus fabricantes aseguran. El proyectista
debe diseñar la instalación de manera de evitar problemas y fallas.
En cañerías de cobre y Cpvc se observan variadas alternativas que constructoras y
mandantes consideran para dar respuestas a diversas necesidades. Con diferentes atributos,
tipo de uniones y características técnicas, apuntan a lograr mejores sistemas de traslado de
aguas en las viviendas y edificaciones industriales, y obtener la mayor durabilidad y
resistencia a largo plazo.
Las nuevas alternativas como es el caso del Cpvc, buscan un espacio dentro del sector
apostando por características como; durabilidad, economía, resistencia a la presión, resistencia
a variaciones de temperaturas, higiene, fácil instalación y reparación, entre otras.
Las cañerías de Cpvc se usan principalmente en la construcción de viviendas y
edificios, en cambio la cañería de Cobre, es mucho más versátil en sus aplicaciones.
El Cpvc es capaz de transportar agua caliente a temperaturas de 80º C
aproximadamente sin presentar deformaciones, en cambio el Cobre alcanza satisfactoriamente
los 200º C sin perder sus propiedades mecánicas y sin ser perjudicial para su comportamiento
en servicio.
La vida útil del Cpvc aún no se puede determinar; pero los fabricantes del producto
aseguran que puede alcanzar alrededor de 50 años, sin presentar fallas. Esto se puede
corroborar tomando en cuenta la experiencia que poseen otros países como Brasil y Estados
73
Unidos; este último, con una trayectoria de más de 40 años en el uso de este producto. Por su
parte, el Cobre dependiendo de las solicitudes a que se exponga y con una adecuada aislación
de la humedad para evitar corrosión de este, puede tener una duración indefinida.
Respecto al estudio del proyecto de instalación de redes de agua potable tanto en cobre
como en Cpvc en la población estudiada, se observan una serie de diferencias respecto a los
costos; tanto de materiales como de mano de obra.
En lo que a cañerías de distribución se refiere, observamos una diferencia de entre un
7% a un 9% y en el caso de accesorios y fittings existe una diferencia de costos de un 10%
aproximadamente, por lo que podemos determinar que el Cpvc resulta ser más económico en
este aspecto que el Cobre.
En el caso de la mano de obra, si bien los instaladores sanitarios afirman que el costo
entre una instalación y otra es semejante, se puedo determinar que el Cpvc, nos permite
realizar instalaciones un 33% mas rápidas que el Cobre, debido a que el sistema de adhesivo
cementante que este usa, permite realizar instalaciones mas rápidas y sencillas que el cobre, el
que necesita de soldadura por capilaridad; proceso mas lento y de una complejidad mayor.
Lo anterior conforme a la verificación de presupuestos reales, a través de un proyecto
similar al analizado en esta tesis, se verifico la diferencia de rendimientos entre ambas
posibilidades (cobre y cpvc).
Esto se traduce en una disminución notable en los costos al momento de analizar
rendimiento Hora/Hombre en faena.
74
Finalmente, podemos decir, que si bien ambos sistemas poseen características
importantes al momento de elegir entre uno y otro; el Cpvc es la alternativa mas económica
tanto en costos de materiales como en rendimientos de mano de obra, sobre todo en proyectos
de gran envergadura, en los cuales se puede observar de mejor manera lo anterior. Pero su uso
dependerá directamente de las necesidades y solicitudes a que se vea sometido el proyecto a
ejecutar, tales como; distribución de la red dentro de la construcción, presupuesto con que se
cuente, disponibilidad de insumos y mano de obra.
75
BIBLIOGRAFIA
REFERENCIAS BIBLIOGRAFIAS
Casanova VA (2005). Análisis comparativo entre polifusión y cobre para instalaciones
de agua potable intradomiciliaria. Tesis de pre-grado ingeniería en construcción.
Instituto de obras civiles, Facultad de ciencias de la ingeniería. Universidad Austral de
Chile.
Ficha técnica, Aquatherm.
Ficha técnica, FlowGuard Mathiesen.
Inn, 2000. NCh 2485 of.2000. Instalaciones domiciliarias de Agua Potable – Diseño,
calculo y requisitos de las Redes interiores. Chile.
Manual técnico, Cpvc Mathiesen.
Mop, 2008. Reglamento de Instalaciones Domiciliarias de Agua Potable y
Alcantarillado (RIDDA). Chile.
Pontificia Universidad Católica de Chile, 1994. Instalaciones Sanitarias, diseño y
ejecución de instalaciones interiores de agua potable.
Procobre, Centro chileno promoción del cobre, 1991. Uso de Instalaciones Sanitarias.
76
REFERENCIAS ELECTRONICAS
http://www.codelco.com/cu_zonacobre/pasado.asp
http://www.contactopyme.gob.mx/guiasempresariales/guias.asp?s=14&guia=109&giro
=8&ins=307
http://www.gerfor.psmanager.com/pdf/cpvc.pdf
http://www.procobreperu.org/historia.htm